Material alvo do hafnium

As aplicações finais mais importantes e altas - final dos materiais alvo do hafnium estão concentradas na indústria de semicondutores, que é um material básico -chave indispensável.

High - κ dielétrico: Esta é a aplicação mais revolucionária dos materiais alvo do hafnium. À medida que os tamanhos de transistor diminuem para o nível do nanômetro, os dielétricos tradicionais de dielétricos de dielétricos de dielétricos de diamão de silício (SiO ₂) se tornam inutilizáveis ​​devido à corrente de vazamento excessivo. Usando filme fino fino do óxido de Hafnium (HFO ₂) pulverizado em vez de SiO ₂, devido à sua constante dielétrica extremamente alta (valor de Kappa), o mesmo efeito de capacitância pode ser alcançado com espessura física mais espessa, suprimindo efetivamente a corrente de vazamento do portão e permitir que a lei de Moore continue. Quase todos os chips avançados modernos (como a Intel a partir de nós de 45nm) usam altos meios Kappa à base de Hafnium.

Eletrodo da porta de metal: usado em conjunto com dielétricos de alta portão Kappa, os filmes finos de metal do hafnium também podem ser usados ​​como materiais de eletrodo de porta para transistores.

Camada de barreira resistente à difusão: Na estrutura de interconexão dos chips, filmes finos de nitreto de hafnio ou hafnio (HFN) podem servir como excelentes camadas de barreira, impedindo que átomos de cobre (Cu) se difundam em silício ou camadas dielétricas e desempenho do dispositivo prejudicial.
Resistente ao desgaste e corrosão - revestimento resistente: nos campos de ferramentas, moldes, dispositivos médicos, etc., os revestimentos de nitreto de hafnium (HFN) formados pela pulverização (geralmente amarelo dourado) têm dura extremamente alta, resistência ao desgaste e estabilidade química, que são usados ​​para melhorar a vida de serviço da vida das obras.

Breve descrição do processo de preparação

Preparando o alto - Qualidade Hafnium metas é um processo intensivo em tecnologia

1. Funding e purificação: obtendo alta - pureza e compostos uniformemente compostos por meio de fusão de feixe de elétrons (EBM) ou derretimento do arco a vácuo (var).
Processamento de plástico: refinando o tamanho do grão por meio de forjamento, rolamento e outros métodos para formar uma forma preliminar.
2. Metalurgia em pó (comum): O processo mais convencional é moldar a alta - pureza em pó de hafnium através de prensagem isostática fria (cip) ou pressionamento isostático quente (quadril) e, em seguida, a densidade de alvo, em alta temperatura e alta vácuo {2-} densidade,.
3. Processamento mecânico: Processe com precisão o espaço em branco para o tamanho e a forma final desejados e verifique se a superfície de ligação com a placa traseira está completamente plana.
4. Ligação: está firmemente ligada à placa de apoio (geralmente cobre ou alumínio) através da brasagem ou adesivo condutor para facilitar a instalação e o resfriamento.

Como o material principal da tecnologia de deposição de vapor físico final - final, o desempenho do alvo do hafnium determina diretamente a qualidade do filme final e a confiabilidade do dispositivo. Para alcançar sua funcionalidade, ele deve atender aos seguintes requisitos de recursos centrais extremamente exigentes.

A pureza ultra alta é a alma dos materiais alvo do hafnium. Para aplicações de grau de semicondutores, a pureza do material alvo normalmente precisa atingir 99,95% (3N5) ​​ou mesmo 99,999% (5N) ou superior. Quaisquer elementos de impureza vestigiais, como ferro, sódio, urânio, tório, etc., entrarão no filme fino durante o processo de pulverização, tornando -se armadilhas de carga ou centros de dispersão de transportadoras, deteriorando seriamente as propriedades elétricas do filme fino (como diminuição da mobilidade e aumento da corrente de vazamento), levando a um desempenho instável ou falhado integrado. Portanto, o Ultra - de alta pureza é o pré -requisito primário para garantir as propriedades intrínsecas dos filmes finos.

A alta densidade e a microestrutura uniforme são a base física para garantir a estabilidade do processo de pulverização. O material alvo deve ser quase completamente denso, sem defeitos como poros ou rachaduras dentro, e o tamanho do grão deve ser pequeno e distribuído uniformemente. Um material alvo que não é denso ou que possui uma microestrutura irregular pode causar flutuações na taxa de formação de filmes e micro arco durante a pulverização, levando à introdução de poluentes de partículas mortais no filme fino e causando circuitos curtos de chip. A estrutura uniforme e de grão fino garante a consistência da taxa de pulverização e a repetibilidade do processo.

A composição química precisa dona de materiais alvo do hafnium com diversidade funcional. De acordo com diferentes cenários de aplicação, a forma química do material alvo precisa ser projetada e controlada com precisão. Pode ser um alvo de hafnio de metal puro usado para depositar camadas condutivas; Também pode ser um alvo de óxido de hafnium (HFO ₂), usado para preparar filmes finos de Kappa como dielétricos de portão para transistores; Também pode ser um alvo de nitreto de Hafnium (HFN) usado para gerar revestimentos resistentes ou barreiras de difusão. Cada componente corresponde a uma função completamente diferente e sua proporção elementar deve ser controlada com precisão.

Uma variedade de formas e tamanhos é um requisito inevitável para sua aplicação de engenharia. O material alvo do Hafnium não é uma amostra de escala de laboratório, mas um produto industrial que precisa ser comparado com equipamentos de pulverização comercial. Portanto, ele deve ser processado em formas específicas (mais comumente circulares e retangulares), e seu tamanho deve ser perfeitamente combinado com o design da câmara, o tamanho do substrato e a placa traseira da máquina de pulverização para garantir a deposição uniforme de filme fino em grande -}.

O material alvo do Hafnium é uma força motriz essencial para a indústria de semicondutores se mover em direção à era em nanoescala. Embora esteja escondido dentro das câmaras de equipamentos de fabricação, os pequenos filmes finos que ele prepara determinam diretamente o desempenho, o consumo de energia e a confiabilidade dos processadores e outros chips. É um dos materiais da pedra angular da moderna tecnologia da informação e possui um valor agregado técnico extremamente alto.

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